[发明专利]一种铝铬共渗渗剂及其应用

说明书

本发明公开了一种铝铬共渗渗剂及其应用，本发明之铝铬共渗渗剂，主要包括以下重量百分比的原料：50－53％Al₂O₃，38－42％Cr粉，7－9％Al粉,0.3－0.5％NH₄Cl。本发明还包括所述铝铬共渗渗剂的应用，其用于制备铝铬渗层，包括以下步骤：(1)渗剂配置；(2)渗剂焙烧；(3)渗剂空烧；(4)吹砂；(5)铝铬共渗；(6)清洗；(7)扩散；(8)吹砂。本发明通过研制铝铬共渗渗剂，并匹配相应的铝铬共渗工艺，满足零部件铝铬渗层深度、组织、成分、抗氧化性、抗燃气腐蚀性、耐蚀性等相关要求，取代进口渗剂。

技术领域

本发明涉及一种铝铬共渗渗剂及其应用，特别地，涉及一种国产铝铬共渗渗剂及其在涡轮叶片和导向器等零部件上制备铝铬渗层的应用。

背景技术

发动机涡轮叶片和导向器等零部件经常采用铝铬共渗渗层提高其抗高温氧化及燃气腐蚀能力，目前的铝铬共渗渗剂采购依赖进口,每批渗剂的成分、配比及形貌粒度不确定,铝铬共渗质量波动大,同时渗剂的采购依赖于进口，受国外多种因素影响,无法保证持续稳定供应。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术铝铬共渗渗剂依赖于进口的不足，提供一种铝铬共渗渗剂。

本发明进一步提供铝铬共渗渗剂的应用，用于制备发动机涡轮叶片和导向器等零部件的铝铬渗层，带有渗层的零件的性能与使用进口渗剂相当。

本发明之铝铬共渗渗剂，主要包括以下重量百分比的原料：50－53％Al₂O₃，38－42％Cr粉，7－9％Al粉,0.3－0.5％NH₄Cl。

进一步，优选以下重量百分比的原料：51.6％Al₂O₃，40％Cr粉，8％Al粉,0.4％NH₄Cl。

本发明之铝铬共渗渗剂的应用，用于制备铝铬渗层，包括以下步骤：

(1)渗剂配置：按重量百分比配置铝铬共渗渗剂；

(2)渗剂焙烧：将配置好的铝铬共渗渗剂升温至1080℃±15℃，保温15h～15.5h,随炉冷却；冷却后，添加相当于铝铬共渗渗剂质量0.4－1％的铝粉、0.4－0.8％的铬粉、0.3－0.5％的NH₄Cl，得混合渗剂；

进一步，步骤(2)中，优选添加相当于铝铬共渗渗剂质量0.8％的铝粉、0.6％的铬粉、0.4％的NH₄Cl；

本发明额外添加铝粉、铬粉、氯化氨，可以补充渗剂中微量成分的损失。

(3)渗剂空烧：将步骤(2)所得混合渗剂升温至1020℃±10℃，保温10h～12h，随炉冷却；

步骤(2)对铝铬共渗渗剂进行焙烧，焙烧冷却后添加一定量的铝粉、铬粉、氯化铵，步骤(3)对渗剂进行空烧，焙烧和空烧能使渗剂预合金化、降低渗剂活性，确保制备的渗层深度和渗层的成份满足要求。研究表明，如果不进行预处理，渗剂活性太高，渗层深度过深，渗层表层的铝含量和铬含量过高，渗层脆性大，容易剥落，达不到使用要求。

(4)吹砂：用刚玉砂对待处理零部件进行吹砂，吹砂完成后，用吹风机清理表面残留砂粒；

进一步，步骤(4)中，刚玉砂的粒径≤200目。吹砂的压力≤0.25MPa。